一种3051智能压力变送器校验装置制造方法
【专利摘要】一种3051智能压力变送器校验装置，主要由带RS232-HART接口的工控机、采样电阻R、24V直流电源、采样电阻、电流表和二极管D装配成；24V直流电源的正极通过导线与3051智能压力变送器的正极接线端子连接，采样电阻R和电流表串联在导线上，24V直流电源的负极通过导线与3051智能压力变送器的负极接线端子连接，导线上装设有二极管D，二极管D的负极对应24V直流电源的负极。本发明为全中文界面，启动速度快、校验精度高，并具有数据记录和保存功能。
【专利说明】—种3051智能压力变送器校验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变送器校验装置，具体是一种3051智能压力变送器校验装置。
【背景技术】
[0002]目前在船舶领域上广泛使用的3051智能压力变速器在出厂时候都必须进行校验，检验合格后方可出厂运输到相应的位置进行安装。由于其安装使用环境对其要求很严，所以在其正式使用前仍需重新进行内场标校，以严格确保其性能满足使用要求，同时每次内场调试时都要有完备的调试记录和数据存档，以供检查人员进行审查及后续备案查询。目前压力变送器的制造厂商普遍使用的校验工具为375型手操器，这个手操器是美国R0SEMENT公司研制的，其主要的优点是适应范围较广，可以调节目前任何一种基于HART总线的变送器，其缺点是启动速度慢，英文界面，参数众多、操作繁琐等，对于调试人员的本身素质要求非常高，给校验工作增加一定的难度，另外手操器还有一个缺点，就是不能自动记录保存数据，对于数量众多的智能压力变送器，完全需要人工记录数据，不能直接形成将来可供查询的数据库，对于压力变送器在出现问题时候在追溯更不能提供可供查询的数据。
【发明内容】
[0003]本发明的目的，是提供一种3051智能压力变送器校验装置。本发明为全中文界面，启动速度快、校验精度高，并具有数据记录和保存功能。
[0004]采用的技术方案是:
一种3051智能压力变送器校验装置，主要由带RS232-HART接口的工控机、采样电阻R、24V直流电源、电流表和二极管D装配成。24V直流电源的正极电压输出线上依次串联有采样电阻R和电流表，RS232-HART接口的信号输出、输入接线端子分别通过导线跨接在采样电阻R的两端，接点分别为A点和B点。二极管D串接在24V直流电源的负极连接的导线上，且二极管C的负极对应24V直流电源的负极。
[0005]在对3051智能变送器检验时，电流表的负极与3051智能压力变送器的正极连接，二极管D的正极接3051智能压力变送器的负极。
[0006]上述工控机选用触摸工控电脑。
[0007]采样电阻采用精密高稳定性的RX70系列电阻，阻值为250 Ω，为HART的通信提供精准的采样电压。
[0008]+24V直流电源选用LM117系列芯片组成的低纹波的线性稳压电源，并加滤波处理。
[0009]本发明的软件部分
软件设计的目的是完成智能差压变送器的标定。主要是以下功能:
标定截面的设计与人机对话；
设置各仪器的通讯端口，保证它们与工控机的正常通信；
信号自动采集与传送； 标定数据的自动存储、打印与查询；
故障状态的自动提示与处理。
[0010]考虑到系统未来的升级与改进和便于维护，采用模块化设计思想。将软件部分设计为一个主程序和7个子模块进行设计。
[0011]1、系统主程序
系统主程序模块的作用是根据操作员命令调用相应模块，实现相应功能。
[0012]2、设备驱动及控制模块
向自动校验系统软件提供所有设备的接口，属于系统软件底层支撑部分。
[0013]3、数据发送和采集模块
通过对设备驱动模块的访问，完成所有需要的数据发送和采集方法的封装并将这些方法提供给变送器检验模块。
[0014]4、变送器校准检验模块
完成对变送器校准检验的具体操作，包含了针对不同变送器校验的步骤并向数据打印及入库模块提供数据源。
[0015]5、数据打印及入库模块
完成校验结果的打印和进入数据库，主要是将校验过程中采集的数据、运算的结果、产品的出厂编号等信息以打印报表和进入数据库的方式进行处理。
[0016]6、功能设置模块
主要是通过弹出对话框设置系统的操作步骤，选择需要完成的校验内容，以及自动写入变送器的一些信息，功能设置完成后，当系统检测到有变送器接入时，可以自动完成设置检验项目等内容。
[0017]软件则采用Labview8.6中文版编制的全中文操作界面，比较适用于专业的压力变送器调试人员，在软件界面上我们采用了文字、图形两种方式将整个校验过程及相关注意事项等关键数据提供给操作者，这就相当于一个专家系统，使得校验调试人员完全不用提前培训就可以胜任调试工作，同时该装置还将压力变送器的内部数据如压力变送器的出厂日期、压力量程、内部标记描述、适用的压力介质等直接识别出来，这样就可以避免由于操作人员的误操作而损坏压力变送器，同时装置还带有数据自动记录、自动保存、打印等功能，对于压力变送器的校验工作可以做到有数据备案，这对于将来压力变送器出现问题时的追溯查询有很大的帮助。该装置不仅可以适用压力变送器的内场校验调试，对于安装到现场的压力变送器也完全可以适用，对于操作人员掌握只能压力变送器调试技巧技能有很大的帮助。
[0018]本发明为全中文界面，启动速度快、校验精度高，并具有数据记录和保存功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构示意图。
[0020]本发明的设计思想:
如图1所示，整个硬件系统由触摸工控电脑、RS232-HART接口、24V精密电源、采样电阻及被校验的变送器组成，触摸工控电脑完成主控及显示功能，并将调试指令通过串口发现RS232-HART接口发送给被校准的压力变送器，同时也通过RS232-HART接口进行压力信号的采集工作；24V精密电源给整个系统提供所需的低纹波高稳定度的电源支持，采样电阻采用精密高稳定的RX70系列电阻，阻值为250 Ω，为HART的通信提供精准的采样电压。
[0021]1、精密24V电源设计
电源部分要求提供高精度低纹波24V直流电源。变送器的供电要求提供高可靠的+24V直流稳压电源，在电源的选择时主要考虑带负载能力、抗干扰性、电源纹波等因素。这里采用LM117系列芯片组成低纹波的线性稳压电源，并加以滤波处理。
[0022]2、RS232-HART 接口 设计
Hart (Highway Addressable Remote Transducer)可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国Rosemount公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。Hart装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，Hart技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。Hart协议采用基于Bell202标准的 FSK频移键控信号，在低频4~20πιΑ模拟信号上不干扰的叠加幅度为
0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1.2kbps。由于FSK信号的平均值为0，不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。
[0023]在Hart协议通信中，主要的变量和控制信息由4~20πιΑ传送，在需要的情况下，另外的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息通过Hart协议访问。Hart通信采用的是半双工的通信方式。
[0024]智能差压变送器的标定以基于Hart协议的数字信号为准。Hart协议智能网桥在本系统中的作用是:主要负责工控机与智能差压变送器之间的通信，它可将差压变送器的信息通过Hart协议高速总线上传到工控机，也可将工控机的信息通过网桥传送给智能差压变送器，通过它实现利用Hart协议数字信号完成只能差压变送器标定的功能，达到使系统快速有效并可靠地实现多台同时标定的目的，每台HAT网桥可以在一跟双绞线上以全数字的方式通信，支持16个现场设备多站网络，并且能对只能差压变送的各项特性进行清楚描述。网桥通过RS232总线与工控机通信。
[0025]基于上述原理设计出基于BELL202国际标准的Hart协议智能网桥，主要技术指标如下:
1、传输速率:4800bps,9600bps, 19.2kbps, 38.4kps 可选；
2、最大通讯距离1200米(9600bps)；
3、信号有效电平:差分电平有效；
4、输入信号电平特性:-200mV~±5V；
5、输出信号电平特性:±2.8V (负载60Ω时)；
6、隔离电压500VDC。
【具体实施方式】
[0026]一种3051智能压力变送器校验装置，主要由带RS232-HART接口 2的工控机1、采样电阻3、24V直流电源4、采样电阻5、电流表6和二极管D装配成；24V直流电源4的正极通过导线7与3051智能压力变送器9的正极接线端子10连接，采样电阻R和电流表6串联在导线7上，24V直流电源4的负极通过导线8与3051智能压力变送器9的负极接线端子11连接，导线8上装设有二极管D，二极管D的负极对应24V直流电源的负极。[0027]上述工控机为触摸工控电脑，电阻R为RX70系列电阻，阻值为250 Ω。
[0028]上述+24V直流电源采用LM117系列芯片组成的线性稳压电源。
【权利要求】
1.一种3051智能压力变送器校验装置，其特征在于:主要由带RS232-HART接口(2)的工控机(I)、采样电阻(3)、24V直流电源(4)、采样电阻(5)、电流表(6)和二极管D装配成；24V直流电源(4)的正极通过导线(7)与3051智能压力变送器(9)的正极接线端子(10)连接，采样电阻(3)和电流表(6)串联在导线(7)上，24V直流电源(4)的负极通过导线(8)与3051智能压力变送器(9)的负极接线端子(11)连接，导线(8)上装设有二极管D，二极管D的负极对应24V直流电源的负极。
2.根据权利要求1所述的一种3051智能压力变送器校验装置，其特征在于:上述工控机为触摸工控电脑，电阻R为RX70系列电阻，阻值为250 Ω ； 上述+24V直流电源采用LM117系列芯片组成的线性稳压电源。
【文档编号】G01L25/00GK103712739SQ201310704518
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】曹力刚, 齐宝权, 陈大石, 陈琨, 井亮, 孟祥洁, 付红艳 申请人:渤海造船厂集团有限公司